一種低硅鐵水吹煉方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于轉爐冶煉技術領域，具體涉及一種脫磷率高、化渣效果好、中期反干 少、粘槍幾率低的低硅鐵水吹煉工藝，尤其適用于150t轉爐冶煉。
【背景技術】
[0002] 為滿足降低冶煉成本的需要及高爐低硅鐵水冶煉技術的發(fā)展成熟，高爐低硅鐵水 的產出比例逐漸增加，造成轉爐入爐鐵水硅含量降低。同時，由于近年來國內鋼鐵工業(yè)發(fā)展 迅速，高品質低磷礦產量逐漸降低且價格居高不下。受產品成本壓力的影響，高爐冶煉被迫 使用磷含量較高的礦石，因而導致高磷鐵水比重日益增加，轉爐脫磷壓力增加。
[0003] 受到爐內總體硅含量制約，低硅鐵水冶煉渣量的提高受到限制，轉爐脫磷能力較 弱，易造成轉爐終點磷含量不達標。在冶煉成分要求嚴格的鋼種時，更是對轉爐入爐鐵水 的基礎娃含量有一定的要求。同時，與正常含娃鐵水進行轉爐冶煉相比，鐵水中娃含量較 低時，易造成化渣困難、中期返干、鋼液粘槍等問題，嚴重時會影響生產順行。即便在爐況 較好的大型轉爐冶煉低硅鐵水的過程中也會出現前期化渣不充分、終渣固態(tài)游離CaO偏高 (>10%)等問題，不僅浪費石灰而且容易造成爐底上漲。
[0004] 為轉爐提供補充硅源是解決低硅鐵水吹煉過程中存在的諸多問題的最為直接的 方法。硅鐵、河沙、硅石作為補充硅源已有一定的工業(yè)實踐。但硅鐵本身價格昂貴，河沙、硅 石成分復雜且融化時間長，都不是作為補充硅源的理想選擇。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種脫磷率高、化渣效果好、中期反干少、粘槍幾率低的低 硅鐵水吹煉方法。
[0006] 本發(fā)明在低硅鐵水冶煉過程中添加高3102鐵礦石作為補充硅源。
[0007] 本方法包括以下實施步驟： (1)當轉爐入爐鐵水溫度高于1350°C時，在轉爐兌鐵水后、開吹前加入適量高3102鐵 礦石用于直接補充鐵水硅含量。礦石加入后以低于未加入鐵礦石冶煉爐次的槍位開吹。當 轉爐入爐鐵水溫度低于1350°C時，開吹前不加入鐵礦石。
[0008] (2)吹煉開始后，根據爐況，當化渣不充分時向爐內加入適量礦石。礦石加入后降 低槍位防止前期噴濺發(fā)生。
[0009] (3)吹煉進行至約300s后，為防止爐渣出現返干，向爐內加入高Si02鐵礦石。當 礦石加入后，轉爐有噴濺發(fā)生趨勢時，在礦石加入后適當降低槍位，防止因爐渣過稀造成的 中期爐渣噴濺。
[0010] 步驟中所述的高Si02鐵礦石成分(質量分數）指標：TFe>50%，SiO2>15%，P〈0. 08%。 礦石粒度8~40mm。
[0011] 步驟（1)中所述開吹前加入高Si02鐵礦石量為500-1000kg。開吹槍位降低值為 100_250mm。
[0012] 步驟（2)中所述礦石加入總量為300-400kg，礦石加入后槍位降低值為 100_220mm。
[0013] 步驟（3)中所述礦石分多批加入且單批加入量為200-550kg，礦石加入后槍位降 低值為60-200mm。為控制吹煉中期噴濺的發(fā)生，中期礦石的單批次加入量應盡量控制在 200-450kg，當礦石加入量超過450kg，應增加槍位降低值以維持爐況穩(wěn)定。
[0014] 當鐵水硅含量每需提高0. 1% (質量分數)，高Si02鐵礦石的加入量按150kg計算。
[0015] 本發(fā)明具有以下有益效果：高3102鐵礦石相對硅鐵合金價格低廉，相對河沙、硅石 成分簡單且融化時間短。利用礦石中同時具有高含量Si02、Fe203的特點實現前期快速化 渣，緩解中期返干。礦石加入后，補充爐渣中Si02總量，緩解吹煉中期鐵水硅不足引起的中 期易返干、鋼液易粘槍問題。通過補充爐渣中Si02總量，可以降低冶煉過程中爐渣堿度，改 善化渣效果，提高爐渣流動性，為轉爐脫磷提供良好的動力學條件。終點爐渣的堿度降低可 以減少爐渣中游離固態(tài)CaO量，緩解爐底上漲。爐渣Si02總量的增加可以在合理爐渣堿度 范圍內有效提高爐渣渣量，提高轉爐脫磷效果。
【附圖說明】
[0016] 圖1為方法實施實例中槍位控制圖，圖中下方帶有箭頭的數字為在該時刻加入礦 石的量。
[0017] 圖2為實施例中終渣物相圖，其中A:Ca2Fe03、B:Ca3Si05。
[0018] 圖3為實施例中終渣物相圖，其中A:Ca2Fe03、B:Ca3Si05、C:CaFe203。
[0019]
【具體實施方式】： 實施例1 150噸轉爐冶煉過程，鐵水溫度為1312°C，鐵水硅含量0.35% (質量分數)，鐵水磷含量 0.14% (質量分數)。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質量分數)。
[0020] 轉爐入爐鐵水溫度較低，開吹前未加入鐵礦石。
[0021] 轉爐在吹煉前期至60s時加入頭批高Si02鐵礦石336kg以促進化渣，加入礦石后， 槍位由2210mm降低至1990_，降低220_，防止礦石加入后爐渣FeO含量過高造成前期噴 濺。
[0022] 吹煉至474秒時加入426kg礦石防止爐渣過度返干。
[0023] 吹煉至520秒及572秒分別加入了 424kg、534kg礦石以防止中期反干和鋼液粘槍 等問題。礦石加入造成渣中FeO含量過高，流動性增強使噴濺發(fā)生幾率增大，采取了降低槍 位操作，槍位分別降低100mm、17〇mm，避免了噴溉的發(fā)生。
[0024] 掃描電鏡分析結果顯示，該爐次終點爐渣化渣充分。該爐次轉爐吹煉終點P含量 0. 011%，脫磷率92. 1%。轉爐未采用礦石爐次的終點磷含量平均值0. 014%，平均脫磷率為 88. 5%。采用高5102鐵礦石后，轉爐脫磷率明顯提高。
[0025] 實施例2 150噸轉爐冶煉過程，鐵水溫度為1362°C，鐵水硅含量0.35% (質量分數)，鐵水磷含量 0.14% (質量分數)。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質量分數)。
[0026] 轉爐入爐鐵水高于1350°C，開吹前加入672kg鐵礦石，加入鐵礦石之后槍位降低 120mm〇
[0027] 轉爐在吹煉前期至70s時加入頭批高Si02鐵礦石360kg以促進化渣，加入礦石后， 槍位由2210mm降低至1990_，降低220_，防止礦石加入后爐渣FeO含量過高造成前期噴 濺。
[0028] 吹煉至467秒時加入412kg礦石防止爐渣過度返干，槍位降低100mm。
[0029] 吹煉至513秒及562秒分別加入了 410kg、514kg礦石以防止中期反干和鋼液粘槍 等問題。礦石加入造成渣中FeO含量過高，流動性增強使噴濺發(fā)生幾率增大，采取了降低槍 位操作，槍位分別降低100mm、160mm，避免了噴溉的發(fā)生。
[0030] 掃描電鏡分析結果顯示，該爐次終點爐渣化渣充分。該爐次轉爐吹煉終點P含量 0? 011%，脫磷率 92. 71%。
[0031] 實施例3 150噸轉爐冶煉過程，鐵水溫度為1375°C，鐵水硅含量0.36% (質量分數)，鐵水磷含量 0.15% (質量分數)。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質量分數)。
[0032] 轉爐入爐鐵水高于1350°C，開吹前加入850kg鐵礦石，加入鐵礦石之后槍位降低 200mm〇
[0033] 轉爐在吹煉前期至60s時加入頭批高Si02鐵礦石310kg以促進化渣，加入礦石后， 槍位由2210mm降低至2080mm，降低130mm，防止礦石加入后爐渣FeO含量過高造成前期噴 濺。
[0034] 吹煉至470秒時加入405kg礦石防止爐渣過度返干，槍位降低100mm。
[0035] 吹煉至516秒及566秒分別加入了 419kg、527kg礦石以防止中期反干和鋼液粘槍 等問題。礦石加入造成渣中FeO含量過高，流動性增強使噴濺發(fā)生幾率增大，采取了降低槍 位操作，槍位分別降低100mm、17〇mm，避免了噴溉的發(fā)生。
[0036] 掃描電鏡分析結果顯示，該爐次終點爐渣化渣充分。該爐次轉爐吹煉終點P含量 0? 009%，脫磷率 94. 0%。
[0037] 實施例4 150噸轉爐冶煉過程，鐵水溫度為1322°C，鐵水硅含量0.36% (質量分數)，鐵水磷含量 0.14% (質量分數)。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質量分數)。
[0038] 吹煉進行至426s、464s分別加入礦石444kg、446kg用于加入緩解爐漁返干。礦石 加入后，爐況穩(wěn)定，未調整槍位。吹煉至502s時加入礦石538kg，礦石加入后造成爐漁過稀， 降低槍位130_，防止噴濺發(fā)生。
[0039] 掃描電鏡分析結果顯示，該爐次終點爐渣化渣充分。該爐次轉爐吹煉終點P含量 0. 014%，脫磷率 90. 1%。
[0040] 實施例5 150噸轉爐冶煉過程，鐵水溫度為1308°C，鐵水硅含量0.36% (質量分數)，鐵水磷含量 0.15% (質量分數)。冶煉鋼種成品磷含量要求〈0.02% (質量分數)。
[0041] 在吹煉至498秒時加入頭批高Si02鐵礦石448kg，于540秒、602秒時加入第二、 三批次高Si02鐵礦石546、45lkg，之后因爐渣過稀，分別降低氧槍60mm、100mm。
[0042] 掃描電鏡分析結果顯示，該爐次終點爐渣化渣充分。該爐次轉爐吹煉終點P含量 0. 014%，脫磷率 90. 5%。
[0043]表1顯示了 6實例爐次冶煉效果。6爐次終點磷含量均值0. 0123%，脫磷率均值 91. 5%，均較未采用高5102鐵礦石時有較大提高。[0044]表1其余實例爐次冶煉效果
【主權項】
1. 一種低硅鐵水吹煉方法，其特征在于在開吹前、吹煉前期、吹煉中期的一個步驟或多 個步驟中加入高310 2鐵礦石；所述高SiO2鐵礦石添加后視冶煉爐況調整槍位。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 吹煉開始后，向爐內加入300-400kg高Si02鐵礦石，當礦石加入后降低槍位； (2) 吹煉進行300s后，向爐內分多批加入高5102鐵礦石且單批加入量為200-550kg， 當礦石加入后，降低槍位。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 當轉爐入爐鐵水溫度高于1350°C時，在轉爐兌鐵水后、開吹前加入500-1000kg高 Si02鐵礦石，礦石加入后以低于未加入鐵礦石冶煉爐次的槍位開吹； (2) 吹煉開始后，向爐內加入300-400kg高Si02鐵礦石，當礦石加入后降低槍位； (3) 吹煉進行300s后，向爐內分多批加入高5102鐵礦石且單批加入量為200-550kg， 當礦石加入后，降低槍位。
4. 如權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（1)中開吹槍位降低值為100-250mm。
5. 如權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（2)中槍位降低值為100-220mm。
6. 如權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（3)中槍位降低值為60-200mm。
7. 如權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟（3)中礦石的單批次加入量為 200-450kg。
8. 如權利要求1所述的方法，其特征在于：礦石加入總量按照鐵水硅含量每需提高 〇. 1% (質量分數）加入高Si02鐵礦石150kg計算。
9. 如權利要求1所述的方法，其特征在于：在轉爐吹煉結束前l(fā)min停止加入礦石。
10. 如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述高SiO2鐵礦石成分指標(質量分數） 為：TFe>50%，Si02>15%，P〈0. 08% ;粒度為 8-40mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低硅鐵水吹煉方法，屬于轉爐冶煉技術領域，本方法尤其適用于150t轉爐冶煉。當轉爐入爐鐵水溫度高于1350℃時，在轉爐兌鐵水后、開吹前加入適量高SiO2鐵礦石，礦石加入后以低于未加入鐵礦石冶煉爐次的槍位開吹；吹煉開始后，當化渣不充分時向爐內加入適量高SiO2鐵礦石；吹煉進行至約300s后，向爐內加入適量高SiO2鐵礦石，當礦石加入后，轉爐有噴濺發(fā)生趨勢時，降低槍位。本發(fā)明提供方法可以在提高脫磷效果的同時獲得提高前期化渣效率、減少中期返干、粘槍幾率的效果。
【IPC分類】C21C5-30
【公開號】CN104711388
【申請?zhí)枴緾N201510058821
【發(fā)明人】包燕平, 閆小柏, 王敏, 林路, 李翔, 張明軍, 顧超, 蔡小鋒
【申請人】北京科技大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月4日